Demiryolu Ulaşımında Yeni Bir Çağ: Hidrojen Çağı

Deutsche Bahn (DB) ve Siemens Mobility ulaşımda çevre dostu değişimi ilerletip demiryolu için ilk defa hidrojen kullanımını test ettiler. Amaç, yakın zamanda geliştirilmiş bir tren ve yeni tasarlanmış dolum istasyonundan oluşan tamamen yeni bir sistemi test etmektir.  DB, hidrojenle çalışan trenin bakımını yapmak için bakım atölyelerinden birini yeniden inşa edecek. 

Her iki şirket de tren ve onun özel olarak geliştirilmiş altyapısından oluşan çevre dostu, tamamlanmış bir sistemi test edecek. Tren ve altyapıdan oluşan sistemin, bölgesel rotalarda çalışan dizel motorlu tren setlerinin yerini alması ve CO2 emisyonlarının daha da azaltılması amaçlanmaktadır. Baden-Württemberg eyalet hükümeti proje için destek sağlıyor ve Federal Ulaştırma ve Dijital Altyapı Bakanlığı (BMVI) projeye yatırım yapma niyetini duyurdu.

DB Dijitalleşme ve Teknoloji Yönetim kurulu üyesi olan Prof. Sabina Jeschke, “Bu proje, Deutsche Bahn’ın sadece taşımacılık şirketi olmadığını aynı zamanda bir teknoloji grubu da olduğunu kanıtladı. Fosil yakıt tüketimimizi sıfıra indirgememiz gerekiyor. Ancak o zaman DB 2050’ye kadar iklim açısından zararsız hale gelebilir. Bu zamana kadar, filomuzda çalışan tek bir dizel motorlu trenimiz olmayacak.” dedi.

Siemens’in geliştireceği prototip Mireo Plus bölgesel trenine dayanmaktadır. İki arabalı tren seti, yeni geliştirilen bir hidrojen tahriki ile donatılacak. Belirlenen Mireo Plus H, elektrik muadili kadar güçlü olacak ve 600 kilometreye kadar çalışma menziline sahip olacak. 

Deutsche Bahn, trene dizel motorlu trenle aynı sürede yakıt ikmali yapan yeni bir yakıt istasyonu geliştiriyor. Hidrojen, Tübingen bölgesinde yenilenebilir kaynaklardan üretilen çekiş elektriği kullanılarak üretilecek. DB, yeni hidrojenle çalışan trene bakım yapmak için Ulm şehrindeki bakım atölyesini kısmen yeniden donatacak.

Siemens Mobility’nin CEO’su Michael Peter, “Siemens Mobility ve Duetsche Ban ortaklaşa bir gelecek nesil hidrojen çekiş sistemi, hidrojenle çalışan tren ve altyapıdan oluşan bir tamamlanmış sistem, aynı zamanda treni 15 dk gibi kısa bir sürede dolduran yeni ve inovatif bir yakıt istasyonu geliştirecekler. Tren, 1.1 m/s²’ye varan ivmelenme ve 160 km/sa azami hız sağlayan 1.7 MW çekiş gücüne sahip olacak. Bu inovatif teknoloji, hidrojenle çalışan tren faaliyetini daha hızlı, daha verimli ve daha çevre dostu hale getirecek. Hidrojen tahrikleri, demiryolu taşımacılığı için gelişmiş ve emisyonsuz bir tahrik şeklidir.” dedi.

Tren, 2024 yılında Tübingen, Horb ve Pforzheim arasında planlanan deneme süreci sırasında rota üzerinde hareket eden geleneksel bir dizel motorlu birimin yerini alacak. Yeni hidrojen tahriki, bir yılda yaklaşık 300 ton CO2 tasarrufu sağlayacak. DB mevcut durumda aşağı yukarı 1.300 adet dizel motorlu tren işletiyor ve DB’nin 33.000 kilometrelik demiryolu ağının kabaca %40’ı elektrikli değil. Sistemi daha fazla elektrikli hale getirme seçeneğine ek olarak hidrojenle çalışan trenlerin kullanımı, DB’nin iklime zararsız hale gelmesi içi bir imkan sunuyor.

Baden-Württemberg Ulaştırma Bakanı Winfried Hermann: “Bu yeni ve sürdürülebilir teknolojiyi kullanan ilk trenin, burada, Baden-Württemberg’de test edilecek olması harika. Bilhassa elektrikli olmayan güzergahlarda hidrojen yakıt hücresi tahrik sistemi, dizel tahrikli sisteme iklim dostu bir alternatif haline gelebilir. Tren, ister başüstü elektrik hattı ile ister hidrojenle çalışıyor olsun belirleyici faktör enerjinin yenilenebilir kaynaklardan geliyor olmasıdır. Ülke, modern ve sürdürülebilir demiryolu taşımacığının öncüsü olmayı seviyor. Bu da taşımacılıkta geçişin temel bir parçasıdır.” dedi.

Proje Detayları

Resmi olarak, ortak finansman projesini adı “H2goesRail” olarak belirlendi. Federal Ulaştırma ve Dijital Altyapı Bakanlığı (BMVI), Ulusal İnovasyon Programı Hidrojen ve Yakıt Hücresi Teknolojisi (NIP 2) aracılığıyla finansmanı duyurdu. NIP 2, Ulusal Hidrojen ve Yakıt Pili Teknolojisi Organizasyonu (NOW) tarafından koordine edilmekte ve Jülich Proje Yönetim Organizasyonu tarafından uygulanmaktadır. 

Hidrojen Tahrik Sistemi 

Hidrojen tahrik sistemleri ile hidrojen ve oksijenin reaksiyonu sonucu atık ürün olarak elektrik enerjisi ve su üretilir. Bu trenler, iklim açısından zararsız hale gelmek ve dizel araçları alternatif tahrik sistemleri ile değiştirmek için bir yol olarak DB tarafından harekete geçirilebilir. Çevre dostu yeşil hidrojeni üretmek için yeşil elektrik kullanılır. Yeşil elektriğin tedariğinden DB Energie sorumludur.

Mireo Plus H

Siemens, 1 yıllık deneme işletmesi için son teknoloji hidrojen tahrik sistemine sahip iki arabalı bir banliyö treni geliştiriyor. Tren, bir yakıt hücresi ve bir lityum iyon pilden oluşmaktadır. Mireo Plus H, elektrikli çok üniteli trenler kadar güçlü olacak ve sezon veya güzergah gibi çalışma koşullarına bağlı olarak 600 km menzile sahip olacak. 3 arabalı versiyonu 1.000 km menzile sahip olacak. Düşük bakım ve onarım maliyetlerine bağlı olarak düşük kullanım ömrü maliyetleri ve 160 km/sa azami hız, aracın ayırt edici özelliklerindendir. 

Akaryakıt İstasyonu

Hidrojen, elektroliz yöntemi ile Tübingen – DB Regio tesisindeki bir DB Energie seyyar dolum istasyonunda üretiliyor. Su elektrolizörde, elektrik sayesinde hidrojen ve oksijen oluşacak şekilde ayrılır. Bir kompresörde sıkıştırılan hidrojen, taşınabilir bir depolama biriminde depolanır. Yakıt ikmali işleminden önce yeşil yakıt, bitişikteki yakıt deposu römorkunda işlenir ve soğutulur. Taşınabilir yapı, daha fazla test projesini mümkün hale getirmektedir. DB Energie gerekli hidrojen altyapısını geliştirir, test eder ve optimize eder.

Hızlı Yakıt İkmali

Trene alışılmamış bir işlem uygulanarak hidrojen ile yakıt ikmali yapılır. İlk seferinde 15 dk, bir dizel çok üniteli treni doldurmaktan daha az, sürer. Bu, bölgesel trafikte yakın zamanlı DB tren saatleri göz önüne alındığında önemli bir faktördür. Bu durum hidrojen teknolojisinin şimdiye kadar her gün kullanılan dizel yakıtlı araçlar ile  rekabet ettiği anlamına gelir.  

Servis Altyapısı

Ulm’deki DB Regio atölyesi hidrojenle çalışan trenlerin bakımı için dönüştürülecek. Siemens Mobility tarafından desteklenen ve kapsamlı bir şekilde eğitilmiş DB Regio personeli, hidrojenle çalışan trenin bakımını orada yapabilir. 

Deneme İşletmesi

Deneme işletmesi 2024 yılında Tübingen, Horb ve Pforzheim arasında başlayacak ve 1 yıl sürecek. Yaklaşık olarak 120.000 km tarifeli demiryolu hizmeti planlanmaktadır. Rota, özellikle zaman çizelgesi aralıklarına ve topoğrafyaya göre uygundur. Siemens’ten Mireo Plus H bu rotada kullanılan dizel bir vagonun yerini alacak ve yaklaşık 330 ton CO2 tasarrufu sağlayacak.

Kaynak: jeccomposites.com